Зарядний пристрій на тиристорі для автомобіля

Використання зарядних пристроїв на тиристорах виправдано – відновлення працездатності акумуляторів відбувається набагато швидше і правильніше». Підтримується оптимальне значення струму зарядки, напруга, тому зашкодити акумулятору навряд чи вийде. Адже від перенапруження може википати електроліт, руйнуватися пластини з свинцю. А це все призводить до виходу з ладу акумуляторної батареї. Але потрібно пам'ятати про те, що сучасні свинцеві АКБ здатні витримувати не більше 60 циклів повного розряду і заряду.

Загальний опис схеми зарядника

Виготовити своїми руками зарядні пристрої на тиристорах зможе кожен, якщо є пізнання в електротехніці. Але щоб зробити все правильно роботи, потрібно мати під рукою хоча б найпростіший вимірювальний прилад – мультиметр. Він дозволяє провести заміри напруги, струму, опору, перевірити справність транзисторів. А в схемі зарядного пристрою є такі функціональні блоки:

Понижувальний пристрій – у найпростішому випадку це звичайний трансформатор.

Блок випрямляча складається з одного, двох або чотирьох напівпровідникових діодів. Зазвичай використовується мостова схема, так як з її допомогою вдається отримати практично чистий постійний струм без пульсацій.

Блок фільтрів – це один або кілька електролітичні конденсатори. З їх допомогою відсікається вся змінна складова у вихідному струмі.

Стабілізація напруги здійснюється за допомогою спеціальних напівпровідникових елементів – стабілітронів.

Амперметром і вольтметром відбувається контроль струму та напруги відповідно.

Регулювання параметрів вихідного струму здійснюється пристроєм, зібраний на транзисторах, тиристорі і змінному опорі.

Основний елемент – трансформатор

Без нього просто нікуди, виготовити зарядний пристрій з регулюванням на тиристорі без використання трансформатора не вийде. Мета застосування трансформатора – зниження напруги з 220 В до 18-20 Ст. Саме стільки потрібно для нормальної роботи зарядного пристрою. Загальна конструкція трансформатора:

Магнітопровід із сталевих пластин.

Первинна обмотка підключається до джерела змінного струму 220 В.

Вторинна обмотка з'єднується з основною платою зарядного пристрою.

У деяких конструкціях можуть застосовуватися дві вторинні обмотки, включені послідовно. Але в конструкції, яка розглядається в статті, застосовується трансформатор, у якого одна первинна і стільки ж вторинних обмоток.

Грубий розрахунок обмоток трансформатора

Бажано в конструкції зарядного пристрою на тиристорах використовувати трансформатор з вже наявної первинної обмоткою. Але якщо немає первинної обмотки, потрібно обчислити її. Для цього достатньо знати потужність пристрою і площа перерізу магнітопроводу. Бажано використовувати трансформатори потужністю понад 50 Вт. Якщо відомо переріз магнітопровода S (кв. см), можна обчислити число витків на кожний 1 До напруги: N = 50 /S (кв. см). Щоб обчислити кількість витків у первинній обмотці, потрібно 220 помножити на N. Аналогічним чином вважається і вторинна обмотка. Але потрібно враховувати, що в побутовій мережі напруга може підскакувати аж до 250 В, тому трансформатор повинен витримувати такі перепади.

Намотування і складання трансформатора

Перш ніж починати намотування, потрібно обчислити діаметр дроту, який потрібно використовувати. Для цього потрібно скористатися простою формулою: d = 002x?I (обмотки). Перетин дроту вимірюється в міліметрах, струм обмотки - в миллиамперах. Якщо потрібно робити зарядку струмом 6 А, то підставляєте під корінь значення 6000 мА. Обчисливши всі параметри трансформатора, починаєте намотування. Укладаєте виток до витка рівномірно, щоб у вікні помістилася обмотка. Початок і кінець фіксуєте – бажано припаювати їх до вільних контактів (якщо є такі). Як тільки буде готова обмотка, можна збирати пластини з трансформаторної сталі. Обов'язково після завершення намотування покрийте проводу лаком, це дозволить позбутися від гудіння при роботі. Клейовим розчином можна обробити і пластини сердечника після складання.

Виготовлення друкованої плати

Щоб самостійно виготовити друковану плату зарядного пристрою для автомобільних акумуляторів на тиристорі, вам потрібно мати такі матеріали та інструменти:

Кислота для очищення поверхні фольгованого матеріалу.

Припій і олово.

Фольгований текстоліт (гетинакс дістати складніше).

Маленька дриль і свердла 1-15 мм.

Хлорне залізо. Використовувати цей реактив набагато краще, так як з його допомогою надлишки міді йдуть набагато швидше.

Маркер.

Лазерний принтер.

Праска.

Перш ніж починати монтаж, необхідно намалювати доріжки. Зробити це краще всього на комп'ютері, а потім роздрукувати малюнок на принтері (обов'язково лазерному). Роздруківку потрібно проводити на аркуші з будь-якого глянцевого журналу. Перекладається малюнок дуже просто – прогрівається лист гарячою праскою (без фанатизму) кілька хвилин, потім деякий час остигає. Але можна і від руки намалювати маркером доріжки, після чого помістити текстоліт в розчин хлорного заліза на кілька хвилин.

Призначення елементів ЗУ

Виконується пристрій на основі фазо-імпульсного регулятора на тиристорі. У ньому немає дефіцитних компонентів, тому за умови, якщо будете монтувати справні деталі, вся схема зможе працювати без установки. У конструкції є такі елементи:

Діоди VD1-VD4 – це мостовий випрямляч. Призначені вони для перетворення змінного струму в постійний.

Керуючий вузол зібраний на одноперехідних транзисторах VT1 і VT2.

Час зарядки конденсатора С2 можна регулювати змінним опором R1. Якщо його ротор змістити в крайнє праве положення, то струм зарядки буде найвищим.

VD5 – це діод, призначений для захисту ланцюга керування тиристора від зворотної напруги, що виникає при включенні.

У такої схеми є один великий недолік – великі коливання струму зарядки, якщо в мережі нестабільна напруга. Але це не перешкода, якщо в будинку використовується стабілізатор напруги. Можна зібрати зарядний пристрій на двох тиристорах – воно буде більш стабільне, але складніше реалізувати цю конструкцію.

Монтаж елементів на друкованій платі

Діоди і тиристор бажано монтувати на окремих радіаторах, причому їх обов'язково ізолюйте від корпусу. Всі інші елементи встановлюються на друкованій платі. Використовувати навісний монтаж небажано – занадто це негарно виглядає, та й небезпечно. Щоб розмістити елементи на платі, потрібно:

Просвердлити тонким свердлом отвори під ніжки.

Залудити всі друковані доріжки.

Покрити доріжки тонким шаром олова, це забезпечить надійність монтажу.

Встановити всі елементи і пропоїти їх.

Після закінчення монтажу можна покрити доріжки епоксидною смолою або лаком. Але перед цим обов'язково підключіть трансформатор і проводи, які йдуть до акумулятора.

Остаточна збірка пристрою

Після закінчення монтажу зарядного пристрою на тиристорі КУ202Н треба знайти для нього відповідний корпус. Якщо немає нічого підходящого, виготовте його самостійно. Можна скористатися тонким металом або навіть фанерою. Розташуйте в зручному місці трансформатор і радіатори з діодами, тиристором. Потрібно, щоб вони добре охолоджувалися. Для цієї мети можете встановити кулер в задній стінці. Можна навіть замість запобіжника встановити автоматичний вимикач (якщо дозволяють габарити приладу). На передній панелі потрібно розмістити амперметр і змінний резистор. Скомпонувавши всі елементи, приступаєте до випробування приладу і його експлуатації.